Artículo entresacado de diversas publicaciones del blog de Astronáutica: Eureka

Sábado, 15 mayo 2021

China ha logrado este sábado aterrizar en Marte su sonda Tianwen-1, lo que marca un hito al ser la primera vez que consigue posar un módulo de aterrizaje en un planeta que no es la Tierra, según ha informado la agencia estatal de noticias Xinhua.

Tianwen-1 despegó de la Tierra el 23 de julio y alcanzó la órbita del planeta rojo en febrero. El vuelo es uno de los más difíciles que jamás haya emprendido China. El aterrizaje es un gran desafío, ya que Marte tiene su propia atmósfera, a diferencia de la Luna.

Si todo va según lo planeado, el rover Zhurong que transporta la sonda, llamado así por el dios chino del fuego, investigará el Marte durante al menos tres meses. Los rovers pesan alrededor de 240 kilogramos, tienen seis ruedas y cuatro paneles solares y pueden moverse sobre la superficie de Marte a 200 metros por hora, recoge la agencia DPA. Lleva instrumentos científicos que se utilizarán para recopilar información sobre la composición de la superficie del planeta y su estructura geológica y clima.

Con su primer aterrizaje en Marte, China quiere alcanzar a Estados Unidos, que ya ha enviado varios dispositivos de investigación para recorrer el planeta. La Unión Soviética tuvo un aterrizaje exitoso en la década de 1970, pero finalmente perdió el contacto con su sonda.

Pekín ha expandido constantemente su programa espacial en los últimos años y tiene misiones planeadas para décadas en el futuro. La misión china es uno de los tres vuelos a Marte que se lanzaron desde la Tierra el verano pasado. Los otros lanzamientos fueron de Emiratos Árabes Unidos y Estados Unidos, que logro aterrizar el rover Perseverance en febrero.

China logra posar pequeño robot en Marte

En 2011 China intentó con Rusia enviar una sonda a Marte, pero el intento fracasó y Pekín decidió proseguir la aventura solo.

“Utopia Planitia”

El aterrizaje tuvo lugar en una zona del planeta rojo denominada “Utopia Planitia”, una vasta planicie situada en el hemisferio norte de Marte.

Se trata para los chinos de su primer intento independiente y ambicioso pues esperan hacer todo lo que los estadounidenses han hecho en varias misiones marcianas desde los años 1960.

En febrero, China logró colocar la sonda “Tianwen-1” en órbita marciana y tomar fotos del planeta rojo.

Realizar estas tres operaciones en una primera misión a Marte es una primicia mundial.

Con un peso de más de 200 kg, “Zhurong” está equipado de cuatro paneles solares para su alimentación eléctrica, y pretende estar operativo durante tres meses.

También está equipado con cámaras, un radar y láser que le permitirán estudiar el entorno y analizar la composición de las rocas marcianas.

El nombre de “Zhurong” fue elegido tras un sondeo en línea y hace referencia al dios del Fuego en la mitología china. Un simbolismo justificado por la apelación china de Marte: “huoxing”, literalmente, “el planeta de fuego”.

China hará desde este 15 de mayo compañía a los róveres Curiosity y Perseverance de la NASA, activos en Marte. En los próximos días les dirá ‘nĭ hăo’ (hola), aunque a gran distancia. En un hito histórico, el país asiático ha conseguido poner en la superficie marciana un vehículo de exploración robótica o róver al primer intento. Este sábado ha posado la cápsula que lo contiene, desprendida desde la sonda Tianwen 1, que llegó a las alturas de Marte el pasado 10 de febrero.

Dentro de la cápsula está el róver Zhurong. Es la primera vez desde las misiones Viking que un orbitador despliega una cápsula para aterrizar en Marte. La llegada del orbitador a Marte, en febrero, ya hizo de China la segunda potencia espacial. Rival o cooperador en el futuro, la carrera espacial del siglo XXI se disputa oficialmente entre Estados Unidos y una China cuya agencia (CNSA) consiguió, también, recoger piedras de la Luna para explorarlas en la Tierra.

Eso sí, esta llegada a Marte de China ha estado envuelta en un silencio que contrasta con la espectacularidad de las misiones de la NASA. Nada de retransmisiones en televisión o internet. Apenas se anunció un par de días antes. Y sólo tras confirmarse en amartizaje, el presidente Xi Jinping envió un mensaje a los científicos y funcionarios de la agencia espacial elogiando el logro chino.

“Este es otro hito en los esfuerzos aeroespaciales de nuestro país”, dijo. “Habéis tenido el coraje de desafiar, de esforzaros por la excelencia y habéis llevado a nuestro país a la vanguardia mundial de la exploración interplanetaria”.

Nueve minutos de terror en silencio

El módulo de aterrizaje y el explorador se separaron de la nave espacial china Tianwen 1 a las 04.00 horas locales 22.00 del viernes, hora peninsular, y descendieron hacia el planeta rojo durante tres horas. Entraron en la débil atmósfera de Marte a una altura de 125 kilómetros, iniciando la fase más arriesgada de la misión.

Cuando la velocidad de la cápsula se redujo entonces de 4,8 kilómetros por segundo a 460 metros por segundo, un gran paracaídas con una superficie de cerca de 200 m² se desplegó para continuar reduciendo su marcha hasta los 100 metros por segundo.

El paracaídas y la cubierta exterior de la cápsula se desprendieron entonces, mientras se activaba el retrocohete del módulo de aterrizaje para disminuir aún más la velocidad hasta casi cero. A unos 100 metros de la superficie marciana, el artefacto flotó unos instantes para identificar obstáculos y medir la pendiente de la superficie. Seleccionó un área relativamente plana y descendió lentamente (o eso creemos) posándose con éxito sobre ella con sus cuatro patas amortiguadoras.

Todo esto, claro, sin emisión en vivo. Sólo se pudo seguir el rastro de radiofrecuencia que algunos aficionados fueron publicando en sus streams y redes sociales. Las naves espaciales dejan un rastro de su comportamiento lejano y si se cuenta con instrumental adecuado, se puede captar desde la Tierra.

La entrada de la cápsula en la atmósfera de Marte, que duró cerca de nueve minutos, fue extremadamente complicada, sin control desde tierra y tuvo que ser realizada por la nave espacial de forma autónoma, explicó Gen Yan, un portavoz de la CNSA, en declaraciones recogidas por Efe.

Con el aterrizaen en Marte de hoy, China se convierte en el primer país en viajar hasta el planeta rojo, entrar en su órbita y explorarlo en una sola misión, con un coste de cerca de unos 6.600 millones de euros. La Tianwen 1, cuyo nombre en chino significa preguntas del cielo –en referencia a un clásico poema chino–, fue lanzada el 23 de julio de 2020 desde el centro espacial de Wenchang en la isla meridional de Hainan.

De todas formas, no está previsto que el rover descienda a la superficie hasta el 22 de mayo aproximadamente. El día 27 el módulo de descenso y el rover se fotografiarán mutuamente y el día 28 se recibirán los primeros datos científicos.

Zona del aterrizaje (CASC en Weibo). El control del descenso de la misión Tianwen 1 (Xinhua). Partes de la sonda Tianwen 1 (https://www.weibo.com/u/6270293881).

En cualquier caso, China lo ha logrado. Es difícil no exagerar el éxito de esta noticia y las repercusiones que puede tener a medio y largo plazo. La demostración tecnológica es apabullante para un país primerizo en la exploración de Marte. China ha conseguido aterrizar suavemente con un rover al primer intento. Ninguna nación ha llevado a cabo hasta la fecha una primera misión a Marte tan ambiciosa. Y lo ha hecho además con una misión que incorpora soluciones de alta tecnología, como por ejemplo, el empleo de un flap aerodinámico en la cápsula y navegación óptica para aumentar la precisión del descenso y garantizar que el módulo no aterrizase sobre terreno peligroso (no en vano, recordemos que la NASA solo introdujo la navegación óptica en la misión Perseverance este año). Evidentemente, el rover todavía tiene que descender y rodar por la superficie —dos sucesos que entrañan su propia complejidad y no están exentos de riesgos—, además de funcionar durante un mínimo de 92 días para completar su misión. Pero para una «misión experimental» destinada a demostrar una pléyade de nuevas tecnologías, se trata de un éxito rotundo se mire por donde se mire. Recordemos además que Zhurong tiene unas dimensiones de 2 x 1,65 x 0,8 metros y una masa de 240 kg, lo que significa que es más grande y masivo que los rovers Spirit y Opportunity de la NASA —de 185 kg—, aunque mucho menos que Curiosity y Perseverance (cerca de una tonelada).

Paracaídas de Zhurong (Weibo). El flap aerodinámico que lleva la cápsula (https://9ifly.spacety.com/).

Desde 2013 China ha aterrizado en la Luna tres sondas, dos rovers y una misión de recogida de muestras. A pesar de que han sido las primeras naves en posarse en nuestro satélite desde 1976, sus logros han sido sistemáticamente ignorados por buena parte de los medios (no así por la comunidad científica). El aterrizaje del rover Zhurong en Marte es diferente. Las dos próximas misiones a Marte que China planea lanzar en 2026 deben traer muestras del planeta rojo en 2031, quizá incluso antes de que la NASA haga lo propio con su misión MSR. La carrera por Marte ha comenzado.

Detalle del módulo de descenso durante las pruebas en Tierra (China航天  en Weibo).

Eventos del rover tras el aterrizaje:

• 05-15 08:01:24 hora de Pekín (00:01 UTC): rover en estado de reposo.
• 08:14:39: comienza el periodo comunicaciones.
• 08:32:04: finaliza periodo comunicaciones.
• 08:38:04: separación y levantamiento del rover.
• 08:59:04: se abren los paneles solares.
• 09:48:39: comienza el seguimiento del Sol.
• 12:00:39: descarga de datos de telemetría.
• 12:29:39: descarga de datos de telemetría cercana.
• 13:15:39: descarga de telemetría de los dos vehículos por separado.

La «gran pantalla roja del éxito» (CCTV). Celebrando el éxito (Xinhua).

La entrada El rover Zhurong de la misión Tianwen 1 aterriza con éxito en Marte fue escrita en Eureka.

La cápsula de la sonda Tianwen 1 desciende por la atmósfera marciana

Secuencia de descenso detallada del módulo de descenso con Zhurong (https://www.weibo.com/vony227).

La sonda Tianwen 1 llegó a Marte el pasado 10 de febrero y, tras varias maniobras orbitales, actualmente se encuentra en una órbita de reconocimiento muy elíptica de 265 x 60000 kilómetros y 87º de inclinación, con un periodo de dos días. En esta órbita la sonda ha fotografiado la zona de descenso en alta resolución con su cámara HiRIC para reducir la incertidumbre en la elipse de aterrizaje. Cinco horas antes de la entrada atmosférica, el orbitador Tianwen 1 realizará un encendido para reducir su periapsis y ponerse en una trayectoria de colisión con la atmósfera. Esta maniobra es necesaria para que la cápsula, que carece de un sistema de propulsión propio, pueda entrar en la atmósfera marciana. Poco después de la separación, el orbitador volverá a encender sus motores para elevar su periapsis hasta los 265 kilómetros, evitando así quemarse en la atmósfera del planeta rojo.

Partes de Zhurong (Eureka/China Pictorial).

Otra vista de las fases de descenso (https://9ifly.spacety.com/).

El paracaídas se abrirá a unos 1660 km/h cuando la sonda esté a más de 4 kilómetros de altura. A 3 kilómetros del suelo se separará el escudo térmico, lo que permitirá el despliegue de las cuatro patas del tren de aterrizaje y que el radar comience a proporcionar datos de altura y velocidad con respecto al suelo. El paracaídas y el escudo térmico trasero se separarán a 1,5 kilómetros de altura mientras la sonda se mueve a menos de 340 km/h. En ese momento se encenderán los propulsores, que guiarán el módulo hasta la superficie. A cien metros de altura se parará brevemente el descenso para dar comienzo a la fase de navegación óptica, en la que la sonda también empleará un LIDAR. Si todo va bien, el módulo de descenso con el rover Zhurong se posará a una velocidad de unos 3 km/h.

El orbitador Tianwen 1 tenía una masa de 3175 kg al lanzamiento, mientras que la cápsula con la etapa de descenso alcanza los 1745 kg (la etapa de descenso propiamente dicha tiene una masa de 1300 kg). El rover Zhurong tiene unas dimensiones de 2 x 1,65 x 0,8 metros y una masa de 240 kg. Es el rover más pesado construido por China, ya que los rovers lunares Yutu y Yutu 2 tienen una masa de 140 kg. También supera a los rovers MER de la NASA Spirit y Opportunity, de 185 kg cada uno, aunque queda muy lejos de la tonelada de masa de Curiosity o Perseverance. Zhurong debe funcionar durante un mínimo de 92 días. En este tiempo explorará Utopia Planitia con sus seis instrumentos: la cámara a color MSCam (Multispectral Camera), formada por dos cámaras en estéreo con 9 filtros y un sensor de 2048 x 2048 píxeles, las cámaras de navegación NaTeCam (Navigation and Terrain Camera), el radar RoPeR (Mars Rover Penetrating Radar), basado en el que han llevado los dos rovers lunares Yutu y Yutu 2 y capaz de alcanzar los 100 metros de profundidad, el espectrómetro MarSCoDe (Mars Surface Composition Detector ), que incluye un espectrómetro infrarrojo y otro láser, además de un microscopio, la estación meteorológica MCS (Mars Climate Station) y el magnetómetro RoMAG (Mars Rover Magnetometer). El espectrómetro láser LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) ha sido desarrollado en colaboración con el CNES francés a través del IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) y tiene un diseño parecido al de los instrumentos ChemCam y SuperCam de los rover Curiosity y Perseverance, también construidos con ayuda del IRAP y, al igual que estos instrumentos, empleará un láser para vaporizar las rocas a distancia y analizar su composición.

El rover de Tianwen 1 fue bautizado oficialmente Zhurong por la agencia espacial china (CNSA) el pasado 24 de abril. Entre los nombres finalistas se encontraban Hongyi (弘毅, «valiente/osado»), Qilin (麒麟, figura mitológica china), Nezha (哪吒, deidad popular), Chitu (赤兔, «conejo escarlata») o Qiusuo (求索, «explorador»). Finalmente ganó Zhurong —祝融— un dios del fuego en la mitología popular china.

Un modelo a escala de Zhurong (https://9ifly.spacety.com/).

Otra imagen de la HiRIC de Utopia de una zona a pocos kilómetros de la anterior. El cráter que se ve tiene 620 metros de diámetro (CNSA).

Zhurong debe convertirse en el sexto rover en recorrer Marte y en el primero de otra nación distinta a Estados Unidos. Pero, no nos engañemos, el desafío tecnológico es enorme. Marte ha demostrado ser implacable en el pasado. Mañana sabremos si China logra convertirse en el segundo país en aterrizar de forma totalmente exitosa en Marte.

Fases del aterrizaje:

• T+0: entrada atmosférica a 125 km y 4,8 km/s.
• T+4 min 44 s: despliegue del paracaídas supersónico a 1660 km/h y a más de 4 km de altura.
• T+5 min 25 s: separación del escudo térmico a 900 km/h y 3 km de altura.
• T+6 min 10 s: separación del paracaídas y el escudo térmico trasero a 340 km/h y 1,5 km de altura.
• T+7 min 30 s: aterrizaje del módulo de descenso a 3 km/h.

El módulo de descenso con Zhurong se posará en Utopia Planitia en las coordenadas 24,75º norte y 110,32º este.

En el mapa se puede ver dónde han aterrizado las distintas misiones a Marte. A la derecha del mapa, el lugar donde se espera que aterrice la nave china Tianwen-1 y a su izquierda, la mision Mars 2020, con el territorio que rastrea Perseverance.

Zhurong tiene unas de dimensiones de 2,6 x 3,0 x 1,85 metros y cuenta con seis ruedas de 30 centímetros de diámetro. Cada rueda dispone de su propio motor eléctrico independiente. Como en el caso de los rovers de la NASA o el Rosalind Franklin europeo, es capaz de girar sobre sí mismo. El rover puede desplazarse hasta 200 metros por día, pero no se espera que supere los 100 metros en un día. Zhurong dispone de paneles solares para generar electricidad, cuatro de ellos desplegables (el diseño está inspirado en las alas de una mariposa). Los dos paneles traseros son fijos, mientras que los laterales se pueden poner en posición vertical en caso necesario con el fin de que el polvo acumulado sobre ellos caiga gracias a un tratamiento especial. A diferencia de los rovers de la NASA, parece que Zhurong no lleva calefactores nucleares con el fin de sobrellevar la gélida noche marciana —sí, la gente se suele olvidar de que Sojourner, Spirit y Opportunity llevaban calefactores de plutonio-238—. A cambio, en el cuerpo central incorpora dos contenedores que almacenan calor durante el día y lo liberan por la noche aprovechando el cambio de fase de sólido a líquido del undecano (un hidrocarburo). Es la primera vez que se emplea un sistema de este tipo en una sonda espacial. Como ayuda para regular la temperatura, la superficie del rover está cubierta por aerogel. Para las comunicaciones, y como ya hemos comentado, el rover lleva una antena omnidireccional UHF y una antena de alta ganancia en banda X con un diámetro de 36 centímetros. Usando la antena UHF, Zhurong puede comunicarse una vez al día con el orbitador durante 8 o 10 minutos con una velocidad mínima de 38 kbps. El objetivo es transmitir unos 15 MB de información al orbitador cada tres días marcianos. Gracias a un acuerdo con la ESA, existe la posibilidad de que Zhurong se comunique con la Tierra a través de la sonda Mars Express, aunque, por el momento, no lo ha hecho. La antena UHF se empleará además para comunicarse con la etapa de descenso mediante una red inalámbrica WiFi a 2,4 GHz. Zhurong se comunicará todos los días con la antena de alta ganancia para transmitir telemetría y datos meteorológicos, pudiendo enviar unos 6,25 MB cada tres días marcianos.

Los dos cilindros de la cubierta de Zhurong guardan el sistema de regulación de temperatura mediante cambio de fase de undecano (Xinhua/Weibo). Partes de Zhurong (Eureka/China Pictorial).

Los datos enviados por el orbitador o, directamente por Zhurong, son captados en la Tierra por cinco antenas principalmente: dos antenas de 50 y 40 metros en Pekín, una antena de 40 metros en Yunnán, otra de 66 metros en Jiamusi y la nueva antena de 70 metros de Tianjin. China dispone de otra antena de 35 metros en Neuquén, Argentina, pero por el momento no está claro que participe en la recepción de datos del rover chino.

El rover cuenta con seis instrumentos: la cámara a color MSCam (Multispectral Camera), formada por una cámara con 8 filtros y un sensor de 2048 x 2048 píxeles, las cámaras de navegación NaTeCam (Navigation and Terrain Camera), el radar RoPeR (Mars Rover Penetrating Radar), basado en el que han llevado los dos rovers lunares Yutu y Yutu 2 y capaz de alcanzar entre 10 y 100 metros de profundidad (el radar, que opera en las frecuencias de 55 MHz y 1300 MHz, trabajará conjuntamente con el radar del orbitador), el espectrómetro MarSCoDe (Mars Surface Composition Detector ), que incluye un espectrómetro infrarrojo y otro láser, además de un microscopio, la estación meteorológica MCS (Mars Climate Station) y el magnetómetro RoMAG (Mars Rover Magnetometer). El espectrómetro láser LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) es el instrumento principal de Zhurong —es la mitad de la carga útil— y ha sido desarrollado por el Instituto de Física Técnica de Shanghai en colaboración con el CNES francés a través del IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) y tiene un diseño parecido al de los instrumentos ChemCam y SuperCam de los rover Curiosity y Perseverance, también construidos con ayuda del IRAP. Al igual que estos, empleará un láser para vaporizar las rocas a distancia y analizar su composición. Cada disparo y análisis con el espectrómetro láser dura unos 300 milisegundos y puede centrarse en un área de 0,1 milímetros cuadrados. El instrumento emplea un láser de granate de itrio y de aluminio (YAG) dopado con neodimio que funciona en el rango de longitudes de onda 240-850 nanometros. El láser se refleja en un espejo que puede girar en dos ejes para cubrir cualquier dirección. Para calibrarlo, hay un blanco con distintas muestras situado bajo la antena de alta ganancia. El instrumento cuenta además con una cámara para obtener imágenes.

Zhurong tiene por delante una misión primaria de 92 días. El primer rover marciano chino llega a la superficie de un planeta que hasta ahora era territorio exclusivo de la NASA (no olvidemos que la agencia estadounidense opera en estos momentos tres sondas en la superficie marciana). El éxito de Zhurong demuestra a partes iguales el avance espectacular de la tecnología china en estos últimos años y la ambición de su programa espacial. China planea traer muestras de Marte en 2031, probablemente adelantándose por muy poco a la NASA y a la ESA. Cuando el país asiático anunció este plan de retorno de muestras marcianas muy pocos creyeron que sería capaz de desarrollar la tecnología para hacerlo en menos de una década. Ahora ya no hay duda alguna.

Eureka: Las primeras imágenes de Marte tomadas por el rover chino Zhurong

Las primeras imágenes de Marte tomadas por el rover chino Zhurong

19 May 2021 02:28 PM

Ahí la tenemos; es la superficie de Marte. Ya casi es un lugar familiar. Al fin y al cabo, la hemos visto muchas veces mediante las cámaras de nueve sondas espaciales. Sin embargo, esta imagen tiene una particularidad: es la primera vez que vemos la superficie del planeta rojo a través de los ojos de una sonda no estadounidense. Con ustedes, Utopia Planitia vista por el rover chino Zhurong:

Utopia Planitia vista por Zhurong. En primer plano, la rampa desplegada (CNSA/Thomas Appéré).

La parte superior de Zhurong vista por las cámaras del rover (CNSA). Situación actual del rover sobre la plataforma (CNSA/CASC). Elementos que se ven en las imágenes anteriores (CNSA/Eureka).

La zona es excepcionalmente plana, como indicaban las imágenes obtenidas por las sondas MRO y el propio orbitador Tianwen 1. Muy diferente del pedregal donde aterrizó en 1976 la famosa sonda Viking 2, también en Utopia Planitia, pero más al norte. La imagen anterior ha sido obtenida por las cámaras en blanco y negro del rover destinadas a las tareas de conducción, equivalentes a las hazcams de los rovers de la NASA, y en ella se ve el horizonte de Utopia Planitia en las coordenadas 25,1º norte, 109,9º este. En primer plano vemos la rampa de descenso del rover, correctamente desplegada. Está previsto que Zhurong baje a la superficie por esta rampa el día 22 de mayo. Mientras, el rover chino seguirá situado en la etapa de descenso sobre la que aterrizó. La Agencia Espacial China (CNSA) también ha publicado otra imagen a color, procedente de la cámara MSCam situada en el mástil del rover. En la imagen se pueden ver los paneles solares desplegados y la antena de alta ganancia, así como los blancos de calibración para los instrumentos.

China también ha publicado los primeros vídeos de la misión, en los que se puede contemplar la separación de la cápsula del orbitador. En los próximos días está previsto que se envíen vídeos del despliegue del paracaídas y de la secuencia final de aterrizaje.

El rover Zhurong (祝融号) de la misión Tianwen 1 aterrizó con éxito en Marte el pasado 14 de mayo de 2021 a las 23:18 UTC, pero no hemos podido ver las imágenes hasta el mediodía de hoy día 19 de mayo. Estos casi cinco días de espera se han hecho muy largos debido a la opacidad informativa de las autoridades chinas, que no comunicaron los planes precisos para enviar las imágenes hasta días después del aterrizaje. El retraso en el envío de estas primeras imágenes llegó a provocar una reacción de los encargados del programa espacial del país, que tuvieron que explicar que las imágenes no estarían listas hasta hoy en un intento de rebajar las expectativas del público.

Enlace de comunicaciones entre la Tierra, Zhurong y el orbitador Tianwen 1 (CCTV).

Las imágenes han tardado tanto porque se han enviado a través del orbitador Tianwen 1. Zhurong cuenta con una antena de alta ganancia que permite el contacto directo con la Tierra, pero solo con una velocidad de transferencia de datos de 16 bps, insuficiente para enviar imágenes o vídeos. Las sondas de la NASA también transmiten el grueso de sus datos a través de orbitadores, pero la agencia estadounidense cuenta en la actualidad con una flotilla de sondas propias y de otras agencias que se hallan listas en órbita para retransmitir los datos de cualquier nueva sonda en la superficie de Marte. Para complicar las cosas, el orbitador Tianwen 1 estaba situado en una órbita elíptica con un apoapsis de 60 000 kilómetros y un periodo de dos días. Después de liberar la cápsula con el rover Zhurong y comprobar que había aterrizado correctamente, Tianwen siguió en esta órbita, hasta que el 17 de mayo cambió la órbita a una nueva de 260 x 16 000 kilómetros y un periodo de 8,2 horas. En esta nueva órbita, el orbitador Tianwen 1 pasa una vez al día sobre la zona de aterrizaje de Zhurong —sí, una vez y no tres porque el planeta gira bajo la órbita—, lo que permite recabar datos del rover con más frecuencia usando el enlace de la antena UHF.

Poco después del aterrizaje, China publicó el perfil descenso de la cápsula con el rover. La cápsula se separó del orbitador a las 20:00 UTC, aproximadamente, del 14 de mayo y unas tres horas después, a las 22:54 UTC, comenzó la entrada en la atmósfera de Marte. La cápsula realizó la tercera entrada atmosférica controlada en Marte y la primera de un país diferente a EE.UU. Solo los rovers Curiosity y Perseverance han llevado a cabo este tipo de entrada. El resto de sondas marcianas ha llevado a cabo entradas balísticas no controladas, que conllevan una menor precisión en el aterrizaje (las sondas Viking realizaron una entrada no balística, pero sin controlar su trayectoria; de hecho, esta técnica aumentó la imprecisión en el caso de estas sondas). La cápsula de Zhurong usó propulsores gaseosos para mantener su posición y, luego, desplegó un flap aerodinámico para controlar la actitud del vehículo (es la primera vez que se emplea este sistema en una entrada atmosférica en otro planeta).

Paracaídas de la cápsula de Tianwen 1 (CCTV). Paracaídas supersónico de Zhurong (Weibo). Paracaídas de Zhurong durante las pruebas en la Tierra (Xinhua).

Luego se desplegó el primer paracaídas chino que se abre en la atmósfera de otro planeta, un paracaídas supersónico que redujo la velocidad del sistema a 95 m/s. El sistema de navegación óptica permitió que el ordenador eligiese la zona más adecuada para el aterrizaje mientras la nave permanecía estacionaria a cien metros de altura (la misma técnica usada en las misiones Chang’e 3, 4 y 5). Al fin, la etapa de descenso con el rover Zhurong descendió suavemente sobre Utopia Planitia. La distancia entre el punto de aterrizaje final y el anunciado inicialmente es de unos 29 kilómetros.

Diferencia entre el lugar de aterrizaje real y la planeada (Google Earth).

La entrada Las primeras imágenes de Marte tomadas por el rover chino Zhurong fue escrita en Eureka.

Eureka: El rover Zhurong ya rueda por la superficie de Marte

22 May 2021 04:50

Las ruedas del rover Zhurong de la misión Tianwen 1 tocaron al fin el suelo de Marte el día 22 de mayo de 2021 a las 02:40 UTC. El rover bajó por la rampa desplegable de la etapa de aterrizaje y se desplazó medio metro por la superficie del planeta rojo (más específicamente, 0,522 metros, para celebrar la fecha del 22/5). Aunque Zhurong tiene todavía por delante una misión primaria de 92 días, evidentemente este hito es el más importante tras el aterrizaje. La secuencia de descenso fue filmada por las cámaras de Zhurong y de la etapa de aterrizaje, aunque, por el momento, solo se han publicado las fotos captadas por las cámaras de evasión de obstáculos delanteras y traseras —hazcams en el lenguaje de la NASA—, en blanco y negro. Curiosamente, es la primera vez que un rover desciende a la superficie de Marte por una rampa rígida desde la parte superior de una etapa de descenso (Sojourner y los MER lo hicieron por rampas flexibles a poca altura del suelo). China es ya oficialmente el segundo país tras Estados Unidos en hacer rodar un rover por la superficie de Marte.

La etapa de descenso de Tianwen 1 vista por Zhurong desde la superficie marciana con las cámaras hazcams traseras (CNSA).

La bajada de la etapa de aterrizaje tuvo lugar aproximadamente una semana después del aterrizaje en Utopia Planitia, el 14 de mayo a las las 23:18 UTC. Desde entonces, Zhurong ha logrado soportar las frías noches marcianas gracias a su novedoso sistema de control de temperatura mediante cambio de fase de un hidrocarburo (undecano) y se ha comunicado cada día con  la Tierra en banda X y con el orbitador Tianwen 1 en UHF.

El rover chino Zhurong se hace un ‘selfie’ en Marte

Por Daniel Marín, el 11 junio, 2021.

Es una imagen espectacular, tanto por la perspectiva como por el autor. Hablamos del último selfie del rover chino Zhurong en la superficie de Marte. Los rovers Curiosity y Perseverance de la NASA nos han obsequiado con numerosos autorretratos marcianos, pero este es el primer selfie de un vehículo no estadounidense en la superficie de otro planeta. Además, mientras que los —sin duda alucinantes— autorretratos de los rovers de la NASA han sido tomados con la cámara del brazo robot y son en realidad un mosaico de múltiples imágenes, esta fotografía ha sido tomada por una cámara dejada en la superficie por el propio rover, toda una primicia. Para completar el cuadro, junto al rover vemos la etapa de descenso que le permitió aterrizar en el planeta rojo con la bandera de China desplegada, la primera bandera que «ondea» en Marte:

El rover Zhurong y la etapa de descenso de la misión Tianwen 1 en Utopia Planitia (la separación entre ambos es de unos 10 m). Se aprecian las banderas chinas de la etapa —desplegable— y la del rover (CNSA).

No cabe duda de que esta imagen pasará a la historia como una de las representativas de la exploración espacial de nuestro tiempo. Ahora bien, ¿cómo se ha tomado? Pues, como decíamos, gracias a una pequeña cámara desechable que se ha desprendido de la parte inferior de Zhurong (la imagen se tomó el 1 de junio).

Detalle de la bandera desplegable.

Detalle del pequeño cráter creado por el motor YF-36A de la etapa de descenso (CNSA).

En las huellas se aprecia el carácter 中, de 中国, o sea, China (CNSA).

La «cabeza» de Zhurong en la que se aprecian las cámaras NaTeCam a cada lado para navegación (a color) y la cámara multiespectral MSCam, en el centro. Sobre la MSCam vemos un sello de la dinastía Jin que representa el carácter para el fuego (火). En mandarín, Marte es el «astro de fuego», de ahí el nombre de Zhurong, una deidad china tradicional asociada al fuego (Weibo).

Vista de la cámara desplegable desde la Tianwen 1 (CNSA).

El panorama de la zona de aterrizaje (北: norte; 南: sur; 东: este; 西: oeste) (CNSA).

Eureka: El rover Zhurong continúa su viaje hacia el sur en Utopia Planitia

Saturday 10 July 2021

El rover chino Zhurong (祝融号) continúa  su trayectoria hacia el sur en Utopia Planitia. Ya lleva 54 días en Marte y ha recorrido 300 metros. Recordemos que el objetivo primario de la misión era sobrevivir durante 90 días, así que Zhurong ya ha superado la mitad de su vida prevista (evidentemente, todos esperamos que pueda seguir funcionando sin problemas una vez pasado este límite administrativo). La distancia recorrida no está nada mal para ser el primer rover chino en Marte (como comparación, Perseverance, que aterrizó el 18 de febrero, ha recorrido 1,44 kilómetros hasta ahora). A este ritmo, Zhurong pronto superará la distancia recorrida por el rover Yutu 2, que ha recorrido unos 739 metros en la cara oculta de la Luna desde que aterrizó en enero de 2019 (si bien es cierto que Yutu 2 no se puede alejar demasiado de la sonda Chang’e 4).

La antena de alta ganancia de Zhurong y sus paneles solares traseros vistos en esta imagen de las cámaras NaTeCam de Zhurong publicada el 9 de julio, mirando hacia el norte. En primer plano una duna y, a lo lejos, un posible volcán de lodo (CNSA).

Zhurong aterrizó en el planeta rojo el pasado 14 de mayo y el 22 de ese mismo mes descendió de la etapa de descenso para comenzar a rodar por Marte. La CNSA publicó el primer panorama a color de la superficie de Marte tomado por Zhurong el 11 de junio, un panorama tomado mientras el rover todavía estaba situado sobre la etapa de descenso. Después de bajar a la superficie, el rover tomó imágenes de la etapa de descenso y de sí mismo mediante una cámara desplegable y, luego, prosiguió hacia el sur. El objetivo es, aparentemente, acercarse al paracaídas y al escudo térmico trasero para inspeccionarlo y, más adelante, explorar dos grandes cráteres que se hallan a 1,8 y 2.8 kilómetros, respectivamente, de la zona de aterrizaje. Se especuló en un principio que el rover podría explorar un posible «volcán de lodo» situado al norte de la zona de aterrizaje, pero, por el momento, su trayectoria es la opuesta.

Recorrido de Zhurong hasta la fecha (sol 54) y su posible ruta (NASA/MRO/@Marstianwen https://twitter.com/MarsTianwen).

Además de otros, el instrumento principal de la misión es el espectrómetro láser MarSCoDe (Mars Surface Composition Detector), destinados a analizar las rocas y el regolito mediante espectroscopía LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy), la misma técnica empleada en los instrumentos ChemCam y SuperCam que llevan los rovers Curiosity y Perseverance. El instrumento MarSCoDe está formado por cinco partes: la cabeza óptica que emite el láser y recibe la luz, el espejo móvil BPM (Bioxial Pointing Mirror), para apuntar el láser al objetivo, la electrónica, situada en el chasis del rover, los doce blancos de calibración CTA (Calibration Targets Assembly), localizados bajo la antena de alta ganancia, y el espectrómetro propiamente dicho. MarSCoDe, al igual que sus «primos» ChemCam y SuperCam, puede analizar la composición de las rocas a distancia sin necesidad de usar brazos robots o dispositivos móviles que puedan sufrir fallos. La óptica emplea un telescopio de tipo Ritchey-Chrétien de 10,6 centímetros de apertura. El láser emite en una longitud de 1064 nanometros (infrarrojo) y tiene una energía de 23 mJ. Cada pulso dura 4,5 nanosegundos y puede disparar entre una y tres veces por segundo.

Instrumento MarSCoDe de Zhurong (Xiong Wan et al.).

Funcionamiento de MarSCoDe (Xiong Wan et al.).